KURZUS: Elektrotechnika
MODUL: Egyenáramú hálózatok
8. lecke: Anyagok fajlagos ellenállása
Tanulási célok | ||||||||||||||||
A lecke áttanulmányozása után Ön képes lesz: | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
Tananyag | ||||||||||||||||
A fajlagos ellenállás valamely anyag 1mm2 keresztmetszetű, 1m hosszú darabjának az ellenállása (8.1. ábra). A fajlagos ellenállás anyagjellemző. | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
Jele: (ejtsd: ró, görög kisbetű) | ||||||||||||||||
Mértékegysége: | ||||||||||||||||
Néhány fém fajlagos ellenállása: | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
Ezek a legjobb vezetők. Az adatok elemi, nagy (legalább 99,99%) tisztaságú anyagokra vonatkoznak. Napjainkban vezeték céljára legelterjedtebb a vörösréz. Rögzített, beépített helyeken tömör, mozgatható helyeken több vékony szálból sodrott, hajlékony vezetéket használnak. Beépített helyeken gyakran találunk tömör alumínium vezetéket is. Az alumínium előnye a kisebb súly, hátránya a rosszabb mechanikai tulajdonságokban van. Az aranyat, kihasználva korrózióállóságát, igényes, sokpólusú csatlakozók és kapcsolók érintkezőinek bevonataként használják. | ||||||||||||||||
Ha a fémeket ötvözzük, a fajlagos ellenállásuk nő. Egy vezeték ellenállása a következőképpen számítható: | ||||||||||||||||
ahol | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
A vezeték ellenállása egyenesen arányos a hosszával és fordítottan arányos a keresztmetszetével. Az anyagok fajlagos ellenállásuk szerint három csoportba sorolhatók. | ||||||||||||||||
Vezetők: fémek, szén, sós ionos oldatok. | ||||||||||||||||
Félvezetők: szilícium, germánium stb. | ||||||||||||||||
Szigetelők: üveg, porcelán, gumi, a legtöbb műanyag, a száraz levegő és általában a gázok, olaj. | ||||||||||||||||
A legjobb vezető és a legjobb szigetelő fajlagos ellenállása között nagyon nagy, 25 nagyságrend különbség van. Ez azt jelenti, hogy a műszaki megvalósítások során alkalmazott vezetékek illetve szigetelések elfogadhatók az elméleti számítások során feltételezett, ideális nulla ohmos illetve végtelen ohmos ellenállásúaknak. | ||||||||||||||||
Az anyagok ellenállását, illetve fajlagos ellenállását általában 20°C hőmérsékletre vonatkoztatva adják meg. Kis, legfeljebb néhányszor 10°C-os hőmérsékletváltozásig szokásos az ellenállás-változás lineáris közelítése. Valamely R ellenállás 20°C hőmérsékleten mutatott Ro ellenállása egy más, T1 hőmérsékleten: | ||||||||||||||||
ahol | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
Az hőfoktényező lehet pozitív és negatív is. A hőmérséklet növekedésével az előbbi esetben nő, az utóbbi esetben csökken az ellenállás. Fémekre a hőfoktényező jó közelítéssel: | ||||||||||||||||
. | ||||||||||||||||
A hőfoktényező mértékegysége: | ||||||||||||||||
, | ||||||||||||||||
ahol K: Kelvin. | ||||||||||||||||
A hőfoktényező összefüggésébe R1 és Ro helyett természetesen a fajlagos ellenállás és értékét is írhatjuk. |
Ellenőrző kérdések | |||||||||
1. Mi a fajlagos ellenállás mértékegysége? ![]() | |||||||||
2. Hány nagyságrend különbség van a fajlagos ellenállás értékében a gyakorlatban előforduló legjobb vezető és legjobb szigetelő anyagok között?
![]() | |||||||||
3. Hogyan számítható egy vezeték ellenállása ( fajl. ell., l vez. hossz, A vez. keresztmetszet)? ![]() | |||||||||
4. Mi a hőfoktényező mértékegysége? ![]() |